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氧化披陶瓷的优势、缺点和应用

氧化披陶瓷

                            氧化披陶瓷的优势、缺点和应用

一听到氧化铍陶瓷第一份反应就是“有毒”,氧化铝铍粉体确实是有毒,但是氧化铍陶瓷作为陶瓷制品却有着非常大的用途,具备更到的导热系数和绝缘性能等。今天小编留来分享一下氧化铍陶瓷的优势、缺点以及应用。

一,氧化铍陶瓷导热性能优异,且同时还具有较低的介电常数和介电损耗以及高的绝缘性能和机械性能等优点。

1,氧化铍陶瓷导热系数高

BeO为纤锌矿型结构,单胞为立方晶系,具有很强的共价键。其热传导能力极高,BeO质量分数为99%的BeO陶瓷,室温下其热导率(导热系数)可达310W/(m·K),为同等纯度Al2O3陶瓷热导率的10倍左右。

陶瓷材料性能对比.jpg 

陶瓷材料性能参数对比图

2,氧化铝铍陶瓷热膨胀系数低

      氧化铍陶瓷晶体晶型为六方晶系,熔点2550摄氏度,热膨胀系数9.2×10-5C-1,透光率55-60%(波长0.1-3um,厚度0.8mm )。其介电常数6~7(0.1MHz)。介质损耗角正切值约为4×10-4(0.1GHz)。氧化铝陶瓷热膨胀系数是氧化铝瓷6.7~8.0(1/K)×10^(—6).氧化铍陶瓷较低的热膨胀系数,可以减少产品运作中的热应力,提高产品的性能。

氧化铍陶瓷结构.png 

氧化铍晶体结构图

 

3,氧化铍陶瓷有毒吗?

      都说氧化铍制品好,具有极高的耐热震性,热导性和金属铝相似,电绝缘性能优良,高度化学惰性,但原料昂贵,有“毒”!这里的“毒”主要是指粉体的“毒”。其粉末有剧毒,吸入可造成肺功能损伤甚至中毒而危及生命,这一点也确实限制了它的大量应用和推广。但在生产过程中的毒性隐患也可进行防护、可处理,且氧化铍制成陶瓷成品后是无毒的。

4,氧化铍陶瓷烧结温度

      氧化铍陶瓷的熔点2350°比氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷要高很多,以氧化铍为粉体原料,加入添加剂,在压力为20MPa,温度1200摄氏度下烧结,可得到半透明状多晶体。

二,氧化破陶瓷的应用

早期BeO是作为绝缘材料和荧光材料使用,后制备出高纯BeO陶瓷,因发现其具有极高的导热系数。并且同时具备比氧化铝陶、瓷氮化铝陶瓷更好的导热散热性能,氧化铍陶瓷还具备较低的介电常数和介电损耗以及高的绝缘性能和机械性能等特性,在航空航天、电力电子、光电技术和核工业等领域应用广泛。尤其是在需要高导热的大功率器件及电路的应用中,BeO陶瓷是非常核心的材料。

一方面氧化铍粉体有毒,另一方面BeO的高热导率和低损耗特性迄今为止是其他陶瓷材料不可比拟的,在追求更高性能及高价值的应用(如航空航天和卫星通信等)中,仍在使用BeO陶瓷基片。

也正是“氧化铍粉体有毒”氧化铍陶瓷国内生产厂家较少,在美国则生产和消费比较发达,技术也是较为前端的。BeO陶瓷基片产量及金属化技术均处于世界前列。日本是随后研发的国家,氧化铍生产加工技术在提供氧化铍导热能力方面非常有效,其中住友、京瓷、NGK和碍子公司都生产过 BeO 陶瓷,而且具有较好的技术性能。碍子公司在提高 BeO 陶瓷热导率方面的研究很有成效。

 


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